[发明专利]一种可剥离太阳能单晶硅切片结构胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及可剥离的环氧树脂结构胶粘剂领域，具体是一种可剥离太阳能单晶硅切片结构胶粘剂及其制备方法。

背景技术

近5年来，中国光伏电池产量年增长速度为1-3倍，光伏电池产量占全球产量的比例也由2002年1.07％增长到2008年的近15％。商业化晶体硅太阳能电池的效率也从3年前的13％-14％提高到16％-17％。总体来看，中国太阳能电池的国际市场份额和技术竞争力大幅提高。在产业布局上，中国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区，已经形成了各具特色的太阳能产业集群。

单晶硅片，也称硅的单晶体，是一种具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。用于制造半导体器件、太阳能电池等的单晶体，其纯度要求达到99.9999％，甚至达到99.9999999％以上，通常由高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。全球90％以上的集成电路都要采用硅片。超大规模集成电路的特征尺寸已小到0.09微米，布线结构已到6-7层，能把整个电子系统集成在一个芯片上。硅片尺寸达到300mm，划片数量是200mm的2.5倍，每片节约成本约30％。美国已普遍使用450mm的硅片，芯片特征尺寸缩小至0.07μm，布线层结构达到了10层，集成度达到DRAM64G或90M个晶体管/cm²。单晶硅圆片直径越大，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也越低，但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。

单晶硅切片及加工技术是单晶硅应用最重要的环节。由于单晶硅价格昂贵，这一工序成败直接关系到单晶硅产业材料成本，最大限度减少单晶硅材料的损耗是单晶硅市场化运作的关键。可剥离单晶硅切片结构胶是保证单晶硅切片流水线作业的前提条件。高强度环氧结构胶均能满足单晶硅切片时所需的胶层高剪切力(4小时固化后达到10Mpa以上)，但难以满足90℃热水中浸泡20分钟材料不受损害迅速与胶层分离、分离过程无毒无害的条件。根据现有文献查询，我国可剥离单晶硅切片结构胶还未实现国产化，基本依赖于国外进口，并且价格昂贵，严重制约了我国单晶硅切片技术的发展，加速可剥离单晶硅切片结构胶应用技术研究，具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决目前国内在该领域现有技术研究的不足，本发明提供了一种可剥离太阳能单晶硅切片结构胶粘剂及其制备方法，具有粘结强度高，固定性好；剥离时间短，被粘物表面无残胶；成本相对较低，操作方便等特点。

本发明的技术方案如下：一种可剥离太阳能单晶硅切片结构胶粘剂，分为A组分与B组分，A组份与B组份按照质量比100:80～130复配；

其中，A组份按质量份计组成为：

环氧树脂1285～30份

改性可挠性环氧树脂70～100份；

所述的改性可挠性环氧树脂是由无规羧基丁腈橡胶与环氧树脂128在催化剂存在下反应得到的黄色粘稠液体；

B组份按质量份计组成为：

所述的聚硫改性固化剂为硫脲与多元胺的脱氨聚合反应，再经脱氨除臭处理，胺值为480±20mg·g^-1；

所述的催化剂为三苯基膦、卞基三乙基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。

所述的聚酰胺固化剂为大豆油二聚酸与三乙烯四胺经酰胺化合成的二聚酸聚酰胺固化剂，胺值为218±20mg·g^-1。

所述的多元胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、己二胺、甲基环戊二胺、甲基环己二胺、甲基己二胺中的一种或多种。

所述的可剥离因子为偶氮二甲酰胺、二亚硝基五次甲基四胺、二磺酰肼二苯醚、碳酸氢钠的一种或几种。

所述的无机填料为二氧化硅或滑石粉。

所述的一种可剥离太阳能单晶硅切片结构胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，制备A组份：将无规羧基丁腈橡胶与环氧树脂128混合，加入催化剂，反应至酸值降至2mg·g^-1以下，降温、过滤，得到黄色粘稠液体为改性可挠性环氧树脂；将环氧树脂128、改性可挠性环氧树脂按配方比例置于反应釜中，搅拌均匀，即得A组份；

步骤二，制备B组份：按配方将硫脲与多元胺搅拌混合均匀，升温并保持在110～150℃，反应2～5h，再降温至50～60℃并恒温反应1h，冷却至室温后，加入聚酰胺固化剂、可剥离因子及无机填料，搅拌均匀，即得B组份；

步骤三，将A组份与B组份按质量比100:80～130进行复配得到可剥离的单晶硅切片结构胶。